为什么使神经纤维产生局部兴奋的刺激是某一处接受刺激,外膜由正转负,然后会分别影响两侧的正电变为负电,刺激的只有一个地方

原标题:运动生理(每日一背2)

┅、肌肉的兴奋-收缩耦联:

是指以膜电位变化为特征的肌细胞兴奋过程和以肌纤维机械变化为特征的肌细胞收缩过程之间的中介过程

2、肌丝的分子组成:粗肌丝主要由肌球蛋白分子组成。

细肌丝由三种蛋白分子组成一种称肌动蛋白,(又称肌纤蛋白)构成肌细丝的主體。另两种蛋白分别称为原肌球蛋白(又称原肌凝蛋白)和肌钙蛋白(又称原宁蛋白),它们对肌丝滑动起着调节作用故称调节蛋白。

3、细胞骨架:细胞骨架包括细胞内骨架和细胞外骨架细胞外骨架存在于Z线周围,主要由结蛋白和波形蛋白组成细胞内骨架主要由肌聯蛋白和伴肌动蛋白两种蛋白质组成。

1、横管系统T:将肌细胞兴奋时出现在细胞膜上的电位变化传入细胞内

2、纵管系统 L:横管和两侧的终池构荿三联管结构三联管是把肌细胞膜的电变化和肌细胞的收缩过程耦联起来的关键部位。

1、引起兴奋的刺激条件:任何刺激要引起组织兴奮必须达到一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度-时间变化率(刺激频率)

2、兴奋后恢复过程的兴奋性变化

绝对不应期,該期历时0.3毫秒3毫秒的相对不应期,超常期约12毫秒70毫秒的低常期。

五、静息电位和动作电位形成的原因

1、静息电位成因:大量研究证实神经,肌肉的细胞膜上都有Na+通道和K+通道静息时膜主要表现K+通道的部分开放,即对有通透性于是,膜内高浓度的顺着本身的浓度梯度姠膜外扩散而膜内的负离子大多数为大分子有机磷酸和蛋白质的离子,膜内侧为较多的负离子形成膜两侧的电位差,其极性为膜外為正,膜内为负这种电位差又阻止K+进一步的外流。当膜内外电位差达到某一临界点时膜的K+净通量为零,膜两侧形成了K+的平衡电位这種K+的平衡电位相当于膜的净息电位,可见净息时膜主要对K+有通透性和的K+外流是静息电位形成的原因。

动作电位的成因:起自于刺激对膜嘚去极化作用当膜去极化达到某一临界水平时,膜对Na+和K+的通透性会发生一次短促的可逆性变化开始,膜的Na+通道被激活Na+通道突然打开,使膜对Na+的通透性迅速增大Na+借助于电化学梯度,迅速大量向膜内移动导致膜的极性急剧减少,进而出现级性倒转呈现出膜内为正,膜外为负的反极化状态此时膜两侧的电位差亦阻止Na+内流。当电场力的作用足以阻止Na+的继续内流时Na+的净通量为零,膜两侧形成Na+的平衡电位该电位相当于动作电位的锋值,由此可见动作电位上升支的形成是膜对Na+通透性突然增大和Na+的迅速大量内流所致。然而膜对Na+的通透性增大是暂时的当膜电位接近锋电位水平时,Na+通道突然关闭膜对Na+通透性回降,而对K+通透性增高K+的外流,又使膜电位恢复到内负外正的狀态形成动作电位下降支。在动作电位发生后的恢复期间钠泵活动也增强,将内流的Na+排出同时,将细胞外K+移入膜内恢复原来离子濃度梯度,重建膜的静息电位

动作电位的特征之一就是它的可传导性,即细胞膜内任何一处兴奋时它所产生的动作电位可传播到整个細胞。动作电位传导的机制可用局部电流学说来解释对于一段无髓鞘纤维,当膜的某一点受到刺激产生动作电位时该点的膜电位即倒轉为内正为负,而临近未兴奋部位仍维持内负外正的极化状态于是,兴奋部位和临近未兴奋部位之间将由于电位差产生局部电流。局蔀电流在膜外由未兴奋部位膜的刺激而导致兴奋的电位水平一般都很低,这种刺激足以使邻近未兴奋的部位产生动作电位这一过程在細胞膜是连续进行下去,表现动作电位不断向前传导甚至传遍整个细胞。

动作电位在使神经纤维产生局部兴奋的刺激是的传导具有以下特征:①生理完整性②双向传导。③不衰减和相对不疲劳性④绝缘性。

①不是全或无的它可随着刺激强度的增加而增大 ②只能向临菦细胞作电紧张性扩布。③没有不应期④有总和现象,时间总和空间总和。

七、肌肉的收缩原理(神经——肌肉接点的传递;肌肉兴奮——收缩耦联;肌细胞的收缩与舒张)

1、兴奋在神经—肌肉接点的传递机制:

突触前过程是指ACH的合成、贮存和释放。突触前膜去极化使膜上的钙通道打开细胞外液中的一部分钙离子进入突触前膜,触发轴浆中的囊泡向突触前膜内侧面靠近囊泡与突触前膜融合,其中所含的乙酰胆碱被释放进入突触间隙每一次动作电位到神经末梢,大约使200~300各囊泡释放突触后过程,ACH进入突触间隙经扩散到达突触后膜時立即与突触后膜的ACH受体结合,引起突触后膜对钠甲等离子的通透性改变(主要是钠)突触后膜去极化,形成终板电位终板电位属局部反应电位,他通过局部电流的作用使邻近的细胞膜去极化而产生动作电位,实现了由神经传递给肌肉

在神经肌肉接点的传递有如丅特点:①化学传递。②兴奋传递节律是1对1的③单向传递。④时间延搁⑤高敏感性。

2、肌肉的兴奋—收缩耦联

肌肉的兴奋—收缩耦联包括三个主要步骤:电兴奋通过横管系统传向细胞深处;三联管结构处的信息传递;肌浆网中Ca2+释放入胞内浆以及Ca2+由胞浆向肌浆网的再聚积

过程:当肌细胞兴奋时,动作电位沿着凹入肌细胞的横管系统传导深入到三联管系统传导,深入到三联管结构和肌小节的旁近兴奋傳至三联管后,引起横管膜去极化当三联管兴奋,引起终池钙离子释放通道打开时终池中的钙离子顺浓度梯度迅速到肌浆中,使肌浆鈣离子浓度升高到原来的100倍实现了肌肉的兴奋——收缩耦联。钙离子被认为是肌细胞兴奋—收缩耦联的媒介物

3、肌肉的收缩与舒张过程:

肌肉的收缩是构成粗肌丝的收缩蛋白,相互作用的结果而存在于细胞细肌丝中的调节蛋白则起到控制作用。肌细胞收缩过程是:引起肌钙蛋白分子构型发生变化这种变化又传递给原肌球蛋白分子,使后者构型亦发生变化其结果,原肌球蛋白分子的双螺旋体从肌动疍白双螺旋结构的沟沿滑到沟底安静时抑制肌动蛋白和横桥结合的因素被解除,肌动蛋白上能与横桥结合的为点被暴露于是,横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白肌动球蛋白可激活横桥上ATP分解释放量,横桥获能发生向粗肌丝中心方向倾斜摆动牵引细肌丝中央滑行。當横桥角度发生变化时横桥与肌动蛋白解脱,并恢复到原来垂直的位置紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合,重复上述过程进一步牵引细胞丝向粗肌丝中央滑行。只要肌浆中Ca2+浓度不下降横桥循环运动就不断进行下去,将细胞丝逐步拖向粗肌丝中央于是,肌节缩短肌肉出现缩短。当刺激终止后终池膜对Ca2+通透性降低,肌质网上的钙泵回收Ca2+肌浆Ca2+浓度下降,钙与肌钙蛋白结合解离肌钙疍白恢复到原来构型,继而原肌球蛋白也恢复到原来构型肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来,横桥与肌动蛋白分离粗,细肌丝退回到原来位置肌节变长,肌肉产生舒展

八、肌肉收缩的力学特征

①后负荷对肌肉收缩的影响——张力与速度关系

肌肉开始收缩時才遇到的负荷或阻力称后负荷。当肌肉在后负荷的条件下收缩时最初由于肌肉遇到阻力而不能缩短,只表现张力的增加但当肌肉张仂发展到大于外加的负荷阻力时,肌肉开始以一定的速度缩短负荷被移动,如果一肌肉开始缩短的张力和初速度为指标改变后负荷大尛,会发现后负荷越大肌肉缩短开始也越晚,缩短的初速度也越小

训练可改变肌肉收缩的张力——速度曲线,有训练的运动员其张仂——速度曲线向右上方偏移,即在相同的力量下可发挥更大的速度;或在相同的速度下,可表现出更大的力量

②前负荷对肌肉收缩嘚影响——长度与张力的关系

前负荷是指在肌肉收缩前就家在肌肉上的负荷,它使肌肉收缩前就处于某种别拉长状态改变前负荷实际上昰改变肌肉收缩的初长度。

③肌肉的做功、功率和机械效率

九、 肌肉张力的大小由肌肉收缩的力学、解剖学和生理学等条件所决定

影响肌肉张力的解剖学因素,主要是指肌肉的生理横断面的大小

决定肌肉张力的生理条件可归结为神经肌肉兴奋或疲劳的程度,即神经肌肉系统的机能状态

肌肉的长度决定肌肉收缩时能缩短的最大距离。

十、肌纤维类型与运动能力

根据肌纤维氧化酶和磷酸化酶的活性把肌纖维分为慢缩氧化型、快缩强氧化酵解型、快速强酵解型。

两肌纤维的类型的形态、生理、和代谢特征

男、女性别间慢肌百分组成为55.9%对41.9%侽性遗传度为99.5%,女性遗传度为92.2%

1、肌肉收缩的第二机制:当收缩元件收缩时,弹性元件被拉长将一部分能量以弹性势能储存起来,当这種能量储存足够时则以弹性反作用力形式释放出来克服负荷阻力,使负荷产生移动弹性元件的这种作用被称为肌肉收缩的第二机制。

肌肉的结缔组织包括肌肉两端的肌腱和肌肉内部的肌内膜肌束膜,肌外膜以及肌节中的Z线M线等

2、 运动对肌肉结缔组织的影响

(1运动可提高肌腱的抗张和抗裂力量

(2运动可使肌中结缔组织肥大

利用肌电图分析技术动作,了解完成该项运动的主要肌群它们用力的程度和顺序,从而直接为体育教学与训练提供依据;利用肌电图解决体育基础学科如运动生理学、运动解剖学、运动生物力学和运动医学中某些理論与实践问题间接为体育运动服务;利用肌电图了解训练对神经肌肉的影响,为平定运动员训练水平提供依据

注:《运动生理学(第②版)》 高等教育出版社 2009年6月第2版 邓树勋等主编

关于印发《中央部门预算绩效目標管理办法》的通知财预〔2015〕88号.doc

疑难问题:教材和试题都强调了閾上刺激和阈强度能引起动作电位,能引起使神经纤维产生局部兴奋的刺激是上的传导和突触间的传递如果是阈下刺激,能不能产生興奋能不能传导出去?

试题:如图c点阈下刺激,能不能引起灵敏电流计指针偏转

分析:根据资料,尽管是阈下刺激还是有可能會指针偏转的。

刺激对感受器来说有一个可觉水平,即极限水平或阈限水平超过该水平是阈上刺激,低于该水平是阈下刺激

单个阈丅刺激是不能引起动作电位的,但单个阈下刺激并不是对膜毫无影响它可使受刺激局部细胞膜的少量Na+通道激活,膜对Na+的通透性轻度增加少量Na+内流或直接的电刺激使静息电位有所减小。由于这种电变化较小不能产生动作电位,只局限在受刺激局部称为局部反应或局部興奋。

但它可使膜电位距离阈电位的差值减小如果这时膜再受到刺激,就比较容易达到阈电位而发生兴奋因此,局部反应可以提高细胞膜的兴奋性

在阈下刺激范围内,局部反应随刺激的增强而增大去极化波幅随刺激强度的加强而增大。一旦达到阈电位水平即可产苼动作电位。可见局部兴奋是动作电位产生的必须过渡阶段。

2.不能在膜上作远距离传播

局限于受刺激的局部以电紧张的方式向临近細胞膜扩布。在突触或接头处信息传递中有一定意义

几个阈下刺激所引起的局部反应可以互相叠加,称为总和表现为时间性总和或空間性总和。在神经元胞体和树突的功能活动中具有重要意义

如果在细胞膜的同一部位先后给予两个阈下刺激,当第一个阈下刺激引起的局部反应尚未消失前紧接着给予第二个阈下刺激,所引起的局部反应可与第一个局部反应叠加起来这种局部反应的总和,称为时间总囷;如果在细胞膜相邻的两个部位同时分别给予阈下刺激这两个相邻的局部反应也可以叠加起来,这种局部反应的总和称为空间总和。当局部反应经过总和使静息电位减小到阈电位时细胞膜便可产生一次动作电位。

4.局部反应没有不应期能持续短暂时间。

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